Question

14．試回答下列各題：

（1）如圖1所示是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式：NO₂（g）+CO（g）═NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1．
（2）化學反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關．
①已知：H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-185kJ•mol^-1
請?zhí)羁眨?br />

共價鍵	H-H	Cl-Cl	H-Cl
鍵能/（kJ•mol-1）	436	247	434

②圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氫化物時的焓變數(shù)據(jù)，根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫出硒化氫在熱力學標準狀態(tài)下，發(fā)生分解反應的熱化學方程式：H₂Se（g）═Se（s）+H₂（g）△H=-81 kJ•mol^-1．
（3）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ•mol^-1①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ•mol^-1②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19kJ•mol^-1③
請寫出CO還原FeO的熱化學方程式：CO（g）+FeO（s）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，根據(jù)熱化學方程式書寫原則進行書寫；
（2）①根據(jù)△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能計算；
②根據(jù)圖象判斷出abcd對應的各氫化物，根據(jù)焓變的大小書寫熱化學方程式；
（3）蓋斯定律蓋斯定律蓋斯定律的含義是反應熱是狀態(tài)函數(shù)，與反應途徑無關，根據(jù)目標方程式將已知的熱化學方程式運用疊加的方法，得到目標方程式，反應熱作相應的運算．

解答 解：（1）由圖可知，1mol NO₂和1mol CO反應生成CO₂和NO放出熱量368-134=234kJ，反應熱化學方程式為NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1；
（2）①△H=436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得：E（H-Cl）=434kJ/mol，
故答案為：434；
②非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與生成1mol氫化物時的△H的關系為：根據(jù)元素周期律，同一主族元素非金屬性越強，生成氣態(tài)氫化物越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，而能量越低越穩(wěn)定，所以a、b、c、d依次為：H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O；
b為硒化氫的生成熱數(shù)據(jù)，則硒化氫分解吸熱，△H=-81kJ/mol，所以H₂Se發(fā)生分解反應的熱化學反應方程式為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol，
故答案為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol；
（3）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ/mol，
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ/mol，
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律（3×①-②-2×③）×$\frac{1}{6}$得：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=$\frac{（-82kJ•mo{l}^{-1}）×3-（-47kJ•mo{l}^{-1}）-（+19kJ•mo{l}^{-1}）×2}{6}$=-11KJ/mol，
故答案為：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol．

點評 本題考查了蓋斯定律在熱化學方程式中的應用，題目難度中等，明確蓋斯定律的概念及含義為解答關鍵，注意掌握熱化學方程式的書寫原則，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力．